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LabVIEW 即時地震警示系統

2015年04月21日

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本文探討的是一個即時地震警示系統,其中使用 LabVIEW 的 Data Socket connectivity 函式庫做為虛擬儀器,並且擷取歐洲地中海地震中心 (EMSC) 公共網頁的地震警示資料。


即時地震資訊 (RTEI) 服務的運作受到偵測與地球物理實驗室 (LDG) 這個地震組織的支援,能夠統整電子郵件所收到的即時參數資料,而且這些資料則是來自 66 個地震網路。EMSC 針對歐洲地中海的地震活動和全球的重大地震,提供了許多快速資訊的相關服務。


圖 1 是一個簡單的 LabVIEW 程式,其中使用 Data Socket 的開啟、讀取、關閉函式庫 (圖 2),可擷取 www.emsc-csem.org 的全球地震資料。Variant-to-Data 函式 (圖 3) 可根據 Type 選擇元件,把各種資料類型轉換成字串、十進位或其他所需的類型。


圖 1  LabVIEW 程式會擷取 URL 的地震資料,並且轉換成字串資料,以便即時顯示。
圖 1 LabVIEW 程式會擷取 URL 的地震資料,並且轉換成字串資料,以便即時顯示。

圖 2  LabVIEW 內建的函式庫,包含 Data Socket 開啟、讀取和關閉。
圖 2 LabVIEW 內建的函式庫,包含 Data Socket 開啟、讀取和關閉。

圖 3  LabVIEW Variant to Data 轉換函式庫。
圖 3 LabVIEW Variant to Data 轉換函式庫。

只要使用 Variant 函式 (其中包含來源參數等訊息,像是原始時間、震央位置、震深和震級,此外還有波相撿拾,例如站台編碼、抵達時間、波相類型、震級和週期等等) 取得輸出字串,即可透過 LabVIEW 字串函式取得警告大眾所需的重要參數,例如日期、發生時間/地點、震級、強度和緯度,並且顯示於圖形化的使用者介面,臨界值的警告顯示則如圖 4 所示。


圖 4  LabVIEW 人機介面內的虛擬儀器即時地震警示系統。
圖 4 LabVIEW 人機介面內的虛擬儀器即時地震警示系統。

圖 5 為此程式的函式面板圖,同時加上圖 1 的 HTML Read sub-VI,此外還有許多字串函式,可擷取好幾頁 HTML 字串資料的重要現場資料。我們的實作方式是運用日期和時戳函式,比對這些資訊和所收到的資料,最後擷取目前事件。為了取得目前的印度時間,5:30 已加入網頁資料字串所取得的 ISD 時序。這裡使用的字串函式是 Match String 和 Split String,offset 和 length 這兩個選項欄位可只取得所需的資料,例如震級、深度、強度、緯度、位置和來源。此外還提供了臨界值設定,只要震級超過 –7.5 的臨界準位或使用者所設定的其他數值時,就會顯示警告訊號。


圖 5  LabVIEW 函式面板內的虛擬儀器即時地震警示系統
圖 5 LabVIEW 函式面板內的虛擬儀器即時地震警示系統。

圖 6  從 www.emsc-csem.org 公共網頁擷取到的資料顯示了各種即時地震資訊的參數。
圖 6 從 www.emsc-csem.org 公共網頁擷取到的資料顯示了各種即時地震資訊的參數。

這項設計經過了 6 個月以上的測試,運作完全正常,沒有任何問題,可以讓大眾對自然災害有所警覺。這個 LabVIEW 程式能夠編譯至可執行檔,也可以安裝至各種 PC,不必安裝 LabVIEW。只要有 LabVIEW,即可使用手機連線功能,把資料傳輸至手機網路群組。LabVIEW 程式碼可從www.edn.com/ContentEETimes/Documents/EDN_DI/Seismic_alret.llb.txt下載(使用另存新檔,並且在存檔前先移除空的 .txt 檔案)。





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